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SpringBoot中如何靈活的實現介面資料的加解密功能?

資料是企業的第四張名片,企業級開發中少不了資料的加密傳輸,所以本文介紹下SpringBoot中介面資料加密、解密的方式。

本文目錄

一、加密方案介紹二、實現原理三、實戰四、測試五、踩到的坑

一、加密方案介紹

對介面的加密解密操作主要有下面兩種方式:

  1. 自定義訊息轉換器

優勢:僅需實現介面,配置簡單。
劣勢:僅能對同一型別的MediaType進行加解密操作,不靈活。

  1. 使用spring提供的介面RequestBodyAdvice和ResponseBodyAdvice

優勢:可以按照請求的Referrer、Header或url進行判斷,按照特定需要進行加密解密。

比如在一個專案升級的時候,新開發功能的介面需要加解密,老功能模組走之前的邏輯不加密,這時候就只能選擇上面的第二種方式了,下面主要介紹下第二種方式加密、解密的過程。

二、實現原理

RequestBodyAdvice可以理解為在@RequestBody之前需要進行的 操作,ResponseBodyAdvice可以理解為在@ResponseBody之後進行的操作,所以當介面需要加解密時,在使用@RequestBody接收前臺引數之前可以先在RequestBodyAdvice的實現類中進行引數的解密,當操作結束需要返回資料時,可以在@ResponseBody之後進入ResponseBodyAdvice的實現類中進行引數的加密。

RequestBodyAdvice處理請求的過程:

RequestBodyAdvice原始碼如下:

 public interface RequestBodyAdvice {

    boolean supports(MethodParameter methodParameter, Type targetType,
            Class<? extends HttpMessageConverter<?>> converterType);


    HttpInputMessage beforeBodyRead(HttpInputMessage inputMessage, MethodParameter parameter,
            Type targetType, Class<? extends HttpMessageConverter<?>> converterType) throws IOException;


    Object afterBodyRead(Object body, HttpInputMessage inputMessage, MethodParameter parameter,
            Type targetType, Class<? extends HttpMessageConverter<?>> converterType);


    @Nullable
    Object handleEmptyBody(@Nullable Object body, HttpInputMessage inputMessage, MethodParameter parameter,
            Type targetType, Class<? extends HttpMessageConverter<?>> converterType);


}

呼叫RequestBodyAdvice實現類的部分程式碼如下:

 protected <T> Object readWithMessageConverters(HttpInputMessage inputMessage, MethodParameter parameter,
            Type targetType) throws IOException, HttpMediaTypeNotSupportedException, HttpMessageNotReadableException {

        MediaType contentType;
        boolean noContentType = false;
        try {
            contentType = inputMessage.getHeaders().getContentType();
        }
        catch (InvalidMediaTypeException ex) {
            throw new HttpMediaTypeNotSupportedException(ex.getMessage());
        }
        if (contentType == null) {
            noContentType = true;
            contentType = MediaType.APPLICATION_OCTET_STREAM;
        }

        Class<?> contextClass = parameter.getContainingClass();
        Class<T> targetClass = (targetType instanceof Class ? (Class<T>) targetType : null);
        if (targetClass == null) {
            ResolvableType resolvableType = ResolvableType.forMethodParameter(parameter);
            targetClass = (Class<T>) resolvableType.resolve();
        }

        HttpMethod httpMethod = (inputMessage instanceof HttpRequest ? ((HttpRequest) inputMessage).getMethod() : null);
        Object body = NO_VALUE;

        EmptyBodyCheckingHttpInputMessage message;
        try {
            message = new EmptyBodyCheckingHttpInputMessage(inputMessage);

            for (HttpMessageConverter<?> converter : this.messageConverters) {
                Class<HttpMessageConverter<?>> converterType = (Class<HttpMessageConverter<?>>) converter.getClass();
                GenericHttpMessageConverter<?> genericConverter =
                        (converter instanceof GenericHttpMessageConverter ? (GenericHttpMessageConverter<?>) converter : null);
                if (genericConverter != null ? genericConverter.canRead(targetType, contextClass, contentType) :
                        (targetClass != null && converter.canRead(targetClass, contentType))) {
                    if (logger.isDebugEnabled()) {
                        logger.debug("Read [" + targetType + "] as \"" + contentType + "\" with [" + converter + "]");
                    }
                    if (message.hasBody()) {
                        HttpInputMessage msgToUse =
                                getAdvice().beforeBodyRead(message, parameter, targetType, converterType);
                        body = (genericConverter != null ? genericConverter.read(targetType, contextClass, msgToUse) :
                                ((HttpMessageConverter<T>) converter).read(targetClass, msgToUse));
                        body = getAdvice().afterBodyRead(body, msgToUse, parameter, targetType, converterType);
                    }
                    else {
                        body = getAdvice().handleEmptyBody(null, message, parameter, targetType, converterType);
                    }
                    break;
                }
            }
        }
        catch (IOException ex) {
            throw new HttpMessageNotReadableException("I/O error while reading input message", ex);
        }

        if (body == NO_VALUE) {
            if (httpMethod == null || !SUPPORTED_METHODS.contains(httpMethod) ||
                    (noContentType && !message.hasBody())) {
                return null;
            }
            throw new HttpMediaTypeNotSupportedException(contentType, this.allSupportedMediaTypes);
        }

        return body;
    }

從上面原始碼可以到當converter.canRead()和message.hasBody()都為true的時候,會呼叫beforeBodyRead()和afterBodyRead()方法,所以我們在實現類的afterBodyRead()中新增解密程式碼即可。

ResponseBodyAdvice處理響應的過程:

ResponseBodyAdvice原始碼如下:

public interface ResponseBodyAdvice<T> {


    boolean supports(MethodParameter returnType, Class<? extends HttpMessageConverter<?>> converterType);


    @Nullable
    T beforeBodyWrite(@Nullable T body, MethodParameter returnType, MediaType selectedContentType,
            Class<? extends HttpMessageConverter<?>> selectedConverterType,
            ServerHttpRequest request, ServerHttpResponse response);

}

呼叫ResponseBodyAdvice實現類的部分程式碼如下:

if (selectedMediaType != null) {
            selectedMediaType = selectedMediaType.removeQualityValue();
            for (HttpMessageConverter<?> converter : this.messageConverters) {
                GenericHttpMessageConverter genericConverter =
                        (converter instanceof GenericHttpMessageConverter ? (GenericHttpMessageConverter<?>) converter : null);
                if (genericConverter != null ?
                        ((GenericHttpMessageConverter) converter).canWrite(declaredType, valueType, selectedMediaType) :
                        converter.canWrite(valueType, selectedMediaType)) {
                    outputValue = (T) getAdvice().beforeBodyWrite(outputValue, returnType, selectedMediaType,
                            (Class<? extends HttpMessageConverter<?>>) converter.getClass(),
                            inputMessage, outputMessage);
                    if (outputValue != null) {
                        addContentDispositionHeader(inputMessage, outputMessage);
                        if (genericConverter != null) {
                            genericConverter.write(outputValue, declaredType, selectedMediaType, outputMessage);
                        }
                        else {
                            ((HttpMessageConverter) converter).write(outputValue, selectedMediaType, outputMessage);
                        }
                        if (logger.isDebugEnabled()) {
                            logger.debug("Written [" + outputValue + "] as \"" + selectedMediaType +
                                    "\" using [" + converter + "]");
                        }
                    }
                    return;
                }
            }
        }

從上面原始碼可以到當converter.canWrite()為true的時候,會呼叫beforeBodyWrite()方法,所以我們在實現類的beforeBodyWrite()中新增解密程式碼即可。

三、實戰

新建一個spring boot專案spring-boot-encry,按照下面步驟操作。

  1. pom.xml中引入jar
  <dependencies>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-test</artifactId>
            <scope>test</scope>
            <exclusions>
                <exclusion>
                    <groupId>org.junit.vintage</groupId>
                    <artifactId>junit-vintage-engine</artifactId>
                </exclusion>
            </exclusions>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>com.alibaba</groupId>
            <artifactId>fastjson</artifactId>
            <version>1.2.60</version>
        </dependency>
    </dependencies>
  1. 請求引數解密攔截類

DecryptRequestBodyAdvice程式碼如下:

/**
 * 請求引數 解密操作
 *
 * @Author: Java碎碎念
 * @Date: 2019/10/24 21:31
 *
 */
@Component
@ControllerAdvice(basePackages = "com.example.springbootencry.controller")
@Slf4j
public class DecryptRequestBodyAdvice implements RequestBodyAdvice {


    @Override
    public boolean supports(MethodParameter methodParameter, Type targetType, Class<? extends HttpMessageConverter<?>> converterType) {
        return true;
    }

    @Override
    public HttpInputMessage beforeBodyRead(HttpInputMessage inputMessage, MethodParameter methodParameter, Type targetType, Class<? extends HttpMessageConverter<?>> selectedConverterType) throws IOException {
        return inputMessage;
    }

    @Override
    public Object afterBodyRead(Object body, HttpInputMessage inputMessage, MethodParameter parameter, Type targetType, Class<? extends HttpMessageConverter<?>> converterType) {
        String dealData = null;
        try {
            //解密操作
            Map<String,String> dataMap = (Map)body;
            String srcData = dataMap.get("data");
            dealData = DesUtil.decrypt(srcData);
        } catch (Exception e) {
            log.error("異常!", e);
        }
        return dealData;
    }


    @Override
    public Object handleEmptyBody(@Nullable Object var1, HttpInputMessage var2, MethodParameter var3, Type var4, Class<? extends HttpMessageConverter<?>> var5) {
        log.info("3333");
        return var1;
    }


}
  1. 響應引數加密攔截類

EncryResponseBodyAdvice程式碼如下:

/**
 * 請求引數 解密操作
 *
 * @Author: Java碎碎念
 * @Date: 2019/10/24 21:31
 *
 */
@Component
@ControllerAdvice(basePackages = "com.example.springbootencry.controller")
@Slf4j
public class EncryResponseBodyAdvice implements ResponseBodyAdvice<Object> {


    @Override
    public boolean supports(MethodParameter returnType, Class<? extends HttpMessageConverter<?>> converterType) {
        return true;
    }

    @Override
    public Object beforeBodyWrite(Object obj, MethodParameter returnType, MediaType selectedContentType,
                                  Class<? extends HttpMessageConverter<?>> selectedConverterType, ServerHttpRequest serverHttpRequest,
                                  ServerHttpResponse serverHttpResponse) {
        //通過 ServerHttpRequest的實現類ServletServerHttpRequest 獲得HttpServletRequest
        ServletServerHttpRequest sshr = (ServletServerHttpRequest) serverHttpRequest;
        //此處獲取到request 是為了取到在攔截器裡面設定的一個物件 是我專案需要,可以忽略
        HttpServletRequest request = sshr.getServletRequest();

        String returnStr = "";

        try {
            //新增encry header,告訴前端資料已加密
            serverHttpResponse.getHeaders().add("encry", "true");
            String srcData = JSON.toJSONString(obj);
            //加密
            returnStr = DesUtil.encrypt(srcData);
            log.info("介面={},原始資料={},加密後資料={}", request.getRequestURI(), srcData, returnStr);

        } catch (Exception e) {
            log.error("異常!", e);
        }
        return returnStr;
    }
  1. 新建controller類

TestController程式碼如下:

/**
 * @Author: Java碎碎念
 * @Date: 2019/10/24 21:40
 */
@RestController
public class TestController {

    Logger log = LoggerFactory.getLogger(getClass());

    /**
     * 響應資料 加密
     */
    @RequestMapping(value = "/sendResponseEncryData")
    public Result sendResponseEncryData() {
        Result result = Result.createResult().setSuccess(true);
        result.setDataValue("name", "Java碎碎念");
        result.setDataValue("encry", true);
        return result;
    }

    /**
     * 獲取 解密後的 請求引數
     */
    @RequestMapping(value = "/getRequestData")
    public Result getRequestData(@RequestBody Object object) {
        log.info("controller接收的引數object={}", object.toString());
        Result result = Result.createResult().setSuccess(true);
        return result;
    }
}
  1. 其他類在原始碼中,後面有github地址

四、測試

  1. 訪問響應資料加密介面

使用postman發請求http://localhost:8888/sendResponseEncryData,可以看到返回資料已加密,請求截圖如下:


響應資料加密截圖

後臺也列印相關的日誌,內容如下:

介面=/sendResponseEncryData

原始資料={"data":{"encry":true,"name":"Java碎碎念"},"success":true}

加密後資料=vJc26g3SQRU9gAJdG7rhnAx6Ky/IhgioAgdwi6aLMMtyynAB4nEbMxvDsKEPNIa5bQaT7ZAImAL7
3VeicCuSTA==
  1. 訪問請求資料解密介面

使用postman發請求http://localhost:8888/getRequestData,可以看到請求資料已解密,請求截圖如下:


請求資料解密截圖

後臺也列印相關的日誌,內容如下:

接收到原始請求資料={"data":"VwLvdE8N6FuSxn/jRrJavATopaBA3M1QEN+9bkuf2jPwC1eSofgahQ=="}

解密後資料={"name":"Java碎碎念","des":"請求引數"}

五、踩到的坑

  1. 測試解密請求引數時候,請求體一定要有資料,否則不會呼叫實現類觸發解密操作。

到此SpringBoot中如何靈活的實現介面資料的加解密功能的功能已經全部實現,有問題歡迎留言溝通哦!

完整原始碼地址: https://github.com/suisui2019/springboot-study

點選文章底部”閱讀原文“可以直達原始碼地址。

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